屆高考物理核心要點突破系列實驗用多用電表探索黑箱內的電學元件人教選修

1、屆高考物理核心要點突破系列實驗用多用電表探索黑箱內的電學元件人教選修目標概覽目標概覽學習目標：1.練習使用多用電表測定電阻2探索黑箱內的電學元件3知道不同電路元件的導電特性重點難點：1.多用電表的使用方法和注意事項2知道探索黑箱內電學元件的方法和步驟第1頁/共30頁課前自主學案課前自主學案一、實驗目的1練習使用多用電表測定電阻2探索黑箱內的電學元件二、實驗原理1多用表可以用來測量電流、電壓、電阻等，并且每一種測量都有幾個量程外形見課本上半部為表頭，表盤上有電流、電壓、電阻等各種量程的刻度；下半部為選擇開關，它的四周刻著各種測量項目和量程另外，還有歐姆表的調零旋鈕，機械調零旋鈕和測試筆的插孔第2

2、頁/共30頁2測電阻是依據(jù)全電路歐姆定律；測電流和電壓是依據(jù)串聯(lián)和并聯(lián)電路特點及部分電路歐姆定律歐姆表內部電路如圖14121所示R為調零電阻，紅黑表筆短接，進行歐姆表調零時，表頭指針滿偏，根據(jù)全電路歐姆定律有：圖14121第3頁/共30頁第4頁/共30頁3二極管的特性是單向導電性，當二極管加上一定的正向電壓時，它的電阻值很小；當二極管加上反向電壓時，它的電阻值變得很大，就象斷開的開關一樣三、實驗器材多用電表、黑箱、導線、干電池、晶體二極管、電阻、開關、小燈泡四、實驗步驟1使用歐姆擋測電阻(1)機械調零：檢查表針是否停在左端的“0”位置，如果沒有，應該用小螺絲刀輕輕轉動表盤中間部位的定位螺絲，使

3、表針指“0”第5頁/共30頁(2)歐姆調零：將選擇開關置于合適的量程上，將紅、黑表筆短接，調節(jié)歐姆調零旋鈕，使指針指到“0”歐姆位置(表頭為滿偏)(3)將兩表筆分別與定值電阻兩側相接觸，讀出電阻值，然后斷開表筆(4)若讀數(shù)過大(指針偏角很小)或讀數(shù)過小(指針偏角很大)，則應重新選擇更大(小)倍率的量程進行重新測量(5)將讀數(shù)與電阻的標定值進行比較，并將選擇開關置于OFF擋第6頁/共30頁2研究二極管的單向導電性(1)將二極管、小燈泡、開關、直流電源按圖14122甲所示電路連接起來，閉合開關S后，小燈泡正常發(fā)光圖14122(2)將二極管、開關、小燈泡等按圖乙所示電路連接起來，閉合開關S后，小燈泡

4、不發(fā)光第7頁/共30頁3探索黑箱內的電學元件圖14123以黑箱上有三個接點為例加以說明，如圖14123所示(1)箱內有無電源：將選擇開關置于直流電壓擋，用兩支表筆探測A、B、C三點，若均無電壓則箱內無電源第8頁/共30頁(2)箱內有無定值電阻：將選擇開關置于歐姆擋測量，若兩點間正、反接阻值不變，則說明這兩點間有定值電阻，若正、反接阻值均為零，兩點間短路(3)箱內有無二極管及二極管正、負的判斷：若某兩點間紅、黑表筆調換后阻值相差很大，則兩點間接的是二極管，因黑表筆與多用電表內部的電池正極相連，是電流的流出端，因此，測二極管阻值較小時的黑表筆接觸的一端是二極管的正極，反之黑表筆接觸的是二極管的負極

5、第9頁/共30頁五、誤差分析1測電阻時，刻度線不均勻造成讀數(shù)誤差2歐姆表內部電池用舊后電動勢下降，內阻增加，使指針的偏轉角度變小，指針指示的示數(shù)(測量值)偏大六、注意事項1測電阻時，待測電阻要跟別的元件和電源斷開，不能用手接觸表筆的金屬桿2合理選擇歐姆擋的量程，使指針盡量指在表盤中間位置附近3換用歐姆擋的另一量程時，一定要重新進行歐姆調零，才能進行測量第10頁/共30頁4讀數(shù)時，應將表針示數(shù)乘以選擇開關所指的倍數(shù)，即待測電阻阻值Rx歐姆表讀數(shù)倍率，若讀數(shù)偏小(即指針偏轉角偏大)，應減小倍率；反之，應增大倍率5用直流電壓擋探測箱內有無電源時，應選用最大量程以免燒壞電表，并把一表筆與某一接線柱相接

6、，用另一表筆迅速試觸另一接線柱，以防止指針反向偏轉過猛而損壞指針6測量完畢時，要把表筆從測試孔中拔出，選擇開關應置于交流電壓最高擋或“OFF”擋，若長期不用多用電表時，還應把電池取出第11頁/共30頁核心要點突破核心要點突破一、用多用電表判斷黑箱中元件的思路第12頁/共30頁作出初步判斷后，再根據(jù)各待測兩端的測量數(shù)據(jù)進行邏輯判斷，判斷哪一種情況是兩個元件串聯(lián)的數(shù)據(jù)，最終可以確定元件的位置二、“電學黑箱”問題的分析方法根據(jù)對黑盒外部接線柱的測試結果，判定黑盒內部的元件的種類和電路的連接方式，除了應熟悉電路的基本規(guī)律之外，還必須善于利用電壓表和多用電表歐姆擋進行測試，并對結果作出正確的分析和判斷，

7、一般的判斷依據(jù)如下：1電阻為零兩接線柱由無阻導線短接2電壓為零，有下述可能性：(1)任意兩接線柱之間電壓均為零盒內無電源第13頁/共30頁(2)有的接線柱之間電壓為零：兩接線柱由無阻導線短接；兩接線柱中至少有一個與電源斷路；兩接線柱之間有電動勢代數(shù)和為零的反串電池組(不要求掌握)3電壓最大兩接線柱間有電源4正向和反向電阻差值很大兩接線柱之間有二極管5有充放電現(xiàn)象(歐姆表指針先偏轉，然后又回到“”刻度)兩接線柱之間有電容器第14頁/共30頁課堂互動講練課堂互動講練 用如圖14124所示的多用電表測量電阻，要用到選擇開關K和兩個部件S、T.請根據(jù)下列步驟完成電阻測量圖14124利用多用電表測電阻利

8、用多用電表測電阻第15頁/共30頁旋動部件_，使指針對準電流的“0”刻線將K旋轉到電阻擋“100”的位置將插入“”、“”插孔的表筆短接，旋動部件_，使指針對準電阻的_(填“0刻線”或“刻線”)第16頁/共30頁將兩表筆分別與待測電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉角度過小為了得到比較準確的測量結果，請從下列選項中挑出合理的步驟，并按_的順序進行操作，再完成讀數(shù)測量A將K旋轉到電阻擋“1 k”的位置B將K旋轉到電阻擋“10”的位置C將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接D將兩表筆短接，旋動合適部件，對電表進行校準第17頁/共30頁【解析】機械調零需調節(jié)S，電阻調零(歐姆擋調零)需調節(jié)調零旋鈕T0指針偏

9、轉角度過小說明該電阻是一個大電阻，需換用阻值較大的擋來測量才準確，換擋之后需要重新電阻調零故正確順序應為ADC.【答案】ST 0刻線ADC【點評】利用多用電表測電阻的前提是能正確熟練地使用多用電表只有對多用電表的用途了解并掌握，才能解決此類型題目第18頁/共30頁 把一只電阻和一只半導體二極管分別與接線柱A、B、C連接，元件放在盒子里，盒外只露出接線柱(如圖14125所示)，現(xiàn)用多用電表歐姆擋進行測量，結果是：圖14125利用多用電表判斷電學黑箱問題利用多用電表判斷電學黑箱問題第19頁/共30頁(1)A、C間：將表筆調換，前后讀數(shù)相同；(2)B、C間：紅表筆接B、黑表筆接C時的讀數(shù)很小，調換表

10、筆，讀數(shù)很大；(3)A、B間：紅表筆接A、黑表筆接B時的讀數(shù)很大，調換表筆，測得讀數(shù)與A、C間讀數(shù)很接近根據(jù)這一結果，請畫出盒內的電路圖第20頁/共30頁【解析】根據(jù)(1)A、C間的情況顯然為電阻根據(jù)(2)B、C間的情況及二極管的單向導電性可知，B、C間為二極管，且B接負極、C接正極根據(jù)(3)進一步說明上面的判斷，故電路如圖14126所示【答案】見解析圖【點評】解決黑箱電路一類問題一般采取先假設后驗證的方法假設是依據(jù)題中條件科學假設，而不是漫無目的地亂假設圖14126第21頁/共30頁知能優(yōu)化訓練知能優(yōu)化訓練第22頁/共30頁本部分內容講解結束本部分內容講解結束點此進入課件目錄點此進入課件目錄

11、按按ESC鍵退出全屏播放鍵退出全屏播放謝謝使用謝謝使用第23頁/共30頁2測電阻是依據(jù)全電路歐姆定律；測電流和電壓是依據(jù)串聯(lián)和并聯(lián)電路特點及部分電路歐姆定律歐姆表內部電路如圖14121所示R為調零電阻，紅黑表筆短接，進行歐姆表調零時，表頭指針滿偏，根據(jù)全電路歐姆定律有：圖14121第24頁/共30頁第25頁/共30頁(2)箱內有無定值電阻：將選擇開關置于歐姆擋測量，若兩點間正、反接阻值不變，則說明這兩點間有定值電阻，若正、反接阻值均為零，兩點間短路(3)箱內有無二極管及二極管正、負的判斷：若某兩點間紅、黑表筆調換后阻值相差很大，則兩點間接的是二極管，因黑表筆與多用電表內部的電池正極相連，是電流的流出端，因此，測二極管阻值較小時的黑表筆接觸的一端是二極管的正極，反之黑表筆接觸的是二極管的負極第26頁/共30頁作出初步判斷后，再根據(jù)各待測兩端的測量數(shù)據(jù)進行邏輯判斷，判斷哪一種情況是兩個元件串聯(lián)的數(shù)據(jù)，最終可以確定元件的位置二、“電學黑箱”問題的分析方法根據(jù)對黑盒外部接線柱的測試結果，判定黑盒內部的元件的種類和電路的連接方式，除了應熟悉電路的基本規(guī)律之外，還必須善于利用電壓表和多用電表歐姆擋進行測試，并對結果作出正確的分析和判斷，一般的判斷依據(jù)如下：1電阻為零兩接線柱由無阻導線短接2電壓為零，有下述可能性：(1)任意兩接線柱之間電壓均為零盒內無電源第27頁/共30頁(1)A、C間：